热解-热水解 研究

市政污泥热解动力学及其能量平衡研究  2016

1）污泥热解分3个阶段：室温~120^oC为脱水段；120~700^oC为挥发份热解阶段，700~ 900^oC为无机盐分解段。各阶段的温度分布受污泥自身性质影响。

2）热解反应可以是吸热反应也可以是放热反应，对不同污水处理厂污泥热解反应热和污泥有机物关系进行拟合，发现当污泥样品有机物含量>52.5%时，污泥热解所需反应热<0kJ/kg，热解反应放出热量，污泥（60%含水率）自身可以满足热解反应所需热量。

3）初始含水率对污泥干化能耗有很大影响，提高污泥脱水效率，控制污泥初始含水率是有效降低污泥热解系统能耗的主要手段。含水率从80%降至60%，热解能耗减少63%，若含水率进一步降至45%，能耗减少84%。污泥热解能耗包括污泥前期干化和热解反应两部分。污泥机械深度脱水含水率 60%左右，整个污泥热解系统能耗大约在~ 5.5 MJ/kg，且绝大部分能量消耗在前期干化和样品热解升温阶段，而主要的污泥热解反应热相对较少，不到 10%。

4）金属氧化物（Fe₂O₃、Al₂O₃）对污泥热解具有催化作用，降低污泥热解高温段的热解表观活化能，使该段有机质热解反应更加容易，提高污泥热解效率、失重率，使污泥有机物裂解转化更加充分；同时，降低污泥热解终止温度、降低能耗、缩短反应时间。